기후모형이 전망한 북극해 빙해역 미래변화

Abstract

본 연구에서는 기후변화와 관련된 각국의 정부 간 협의체 IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)에서 발간한 제 4차 평가보고서(Assessment Report 4th, AR4)에 사용한 기후모형 모사 자료를 이용하여 기후변화에 따른 북극해 빙해역 변화에 대해 조사하였다. 미래변화는 20C3M(20th Century Climate in Coupled Model) 결과 중 20세기 마지막 20년(1980∼1999년 : 현재기후)과 SRES(Special Report on Emission Scenarios) A1B 시나리오 결과 중 21세기 마지막 20년(2080∼2099년 : 미래기후)의 차이로 정의하였다. 두 가지 다른 조건을 적용하여 총 21개 모형 중 현재 해빙면적 기후값을 상대적으로 잘 모사한 9개 모형(BCCR-BCM2.0, CGCM3.1(T47), CGCM3.1(T63), CNRM-CM3, CSIRO-Mk3.5, ECHAM5/MPI-OM, GISS-AOM, IPSL-CM4, MIROC3.2(medres))을 추출하여 미래기후에 따른 북극해 빙해역의 시공간 분포 변화를 파악하였다. 선택된 9개 모형의 평균 해빙면적은 관측에 비해 겨울에 2% 크고 여름에 1% 작아 FGOALS-g1.0 모형을 제외한 총 20개 모형 평균보다 50% 이상 관측에 더 가깝다. 그러나 여전히 겨울은 오호츠크해와 베링해, 바렌츠해 및 래브라도해에서, 여름은 바렌츠해와 카라해 주변 해역에서 빙해역 범위가 관측에 비해 넓어 해빙 또는 순환 관련 개선이 필요함을 나타낸다. 또한 빙해역 경계로 갈수록 모형간 편차가 커지는 것을 확인하였다. 겨울 해빙면적 증가를 전망한 GISS AOM 모형을 제외한 8개 모형은 계절에 상관없이 공통적으로 북극해 해빙면적의 감소를 전망하였다. 특히 CNRM-CM3와 MIROC3.2(medres) 모형은 20세기 말에 해빙이 존재하지 않는 여름 북극을 전망하였다. 해빙면적의 앙상블평균 변화는 겨울에 약 -2×106km2(-13%), 여름에 약 -5×106km2(-59%)로 여름이 겨울에 비해 4배 이상 크다. 따라서 계절변화폭이 현재 기후에 비해 30% 이상 증가하였다. 모형간 편차도 현재기후에 비해 겨울은 1.2배, 여름은 6.4배 증가하였으며 현재기후와 마찬가지로 빙해역의 경계로 갈수록 모형간 편차가 크게 나타났다.